Conhecimentos Gerais E Atualidades - Efeito Estufa I

Efeito Estufa

O Efeito Estufa é a forma que a Terra tem para manter sua temperatura constante. A atmosfera é altamente transparente à luz solar, porém cerca de 35% da radiação que recebemos vai ser refletida de novo para o espaço, ficando os outros 65% retidos na Terra. Isto deve-se principalmente ao efeito sobre os raios infravermelhos de gases como o Dióxido de Carbono, Metano, Óxidos de Azoto e Ozônio presentes na atmosfera (totalizando menos de 1% desta), que vão reter esta radiação na Terra, permitindo-nos assistir ao efeito calorífico dos mesmos. Nos últimos anos, a concentração de dióxido de carbono na atmosfera tem aumentado cerca de 0,4% anualmente; este aumento se deve à utilização de petróleo, gás e carvão e à destruição das florestas tropicais. A concentração de outros gases que contribuem para o Efeito de Estufa, tais como o metano e os clorofluorcarbonetos também aumentaram rapidamente. O efeito conjunto de tais substâncias pode vir a causar um aumento da temperatura global (Aquecimento Global) estimado entre 2 e 6 ºC nos próximos 100 anos. Um aquecimento desta ordem de grandeza não só irá alterar os climas em nível mundial como também irá aumentar o nível médio das águas do mar em, pelo menos, 30 cm, o que poderá interferir na vida de milhões de pessoas habitando as áreas costeiras mais baixas. Se a terra não fosse coberta por um manto de ar, a atmosfera, seria demasiado fria para a vida. As condições seriam hostis à vida, a qual de tão frágil que é, bastaria uma pequena diferença nas condições iniciais da sua formação, para que nós não pudessemos estar aqui discutindo-a.

O Efeito Estufa consiste, basicamente, na ação do dióxido de carbono e outros gases sobre os raios infravermelhos refletidos pela superfície da terra, reenviando-os para ela, mantendo assim uma temperatura estável no planeta. Ao irradiarem a Terra, parte dos raios luminosos oriundos do Sol são absorvidos e transformados em calor, outros são refletidos para o espaço, mas só parte destes chega a deixar a Terra, em consequência da ação refletora que os chamados "Gases de Efeito Estufa" (dióxido de carbono, metano, clorofluorcarbonetos- CFCs- e óxidos de azoto) têm sobre tal radiação reenviando-a para a superfície terrestre na forma de raios infravermelhos.

Desde a época pré-histórica que o dióxido de carbono tem tido um papel determinante na regulação da temperatura global do planeta. Com o aumento da utilização de combustíveis fósseis (Carvão, Petróleo e Gás Natural) a concentração de dióxido de carbono na atmosfera duplicou nos últimos cem anos. Neste ritmo e com o abatimento massivo de florestas que se tem praticado (é nas plantas que o dióxido de carbono, através da fotossíntese, forma oxigênio e carbono, que é utilizado pela própria planta) o dióxido de carbono começará a proliferar levando, muito certamente, a um aumento da temperatura global, o que, mesmo tratando-se de poucos graus, levaria ao degelo das calotes polares e a grandes alterações a nível topográfico e ecológico do planeta.

Poluentes Atmosféricos Qualquer contaminação do ar por meio de desperdícios gasosos, líquidos, sólidos, ou por quaisquer outros produtos que podem vir (direta ou indiretamente) a ameaçar a saúde humana, animal ou vegetal, ou atacar materiais, reduzir a visibilidade ou produzir odores indesejáveis pode ser considerada poluição atmosférica. Entre os poluentes do ar oriundos de fontes naturais, o Radão (Rn) - gás radioativo, é o único altamente prejudicial à saúde humana. O Radão é originado pela

degradação do Urânio e quando se liberta torna-se perigoso para os organismos vivos. Um dos perigos comuns deste gás é a sua acumulação em cavidades de casas situadas sobre certos tipos de rochas que em reação com o Urânio vêm a libertar o Radão, é por isso que este está presente em quase 20% das casas americanas em concentrações perigosas ao ponto de poder causar cancro pulmonar. Os países industrializados são os maiores produtores de poluentes, enviando anualmente bilhões de toneladas para a atmosfera. A tabela que se segue mostra os principais poluentes do ar e os seus efeitos; o seu nível de concentração no ar é dado pelo número de microgramas de poluente por m3 de ar, ou, no caso do gases, em termos de partes por milhão (ppm), o que expressa o número de moléculas do poluente por um milhão de moléculas constituintes do ar. Poluente

Principal Fonte

Comentários

Monóxido de Carbono (CO)

Escape dos veículos motorizados; alguns processos industriais.

Limite máximo suportado: 10 mg/m3 em 8 h (9 ppm); 40 mg/m3 numa 1 h (35 ppm)

Dióxido de Enxofre (SO2)

Centrais termoelétricas a petróleo ou carvão; fábricas de ácido sulfúrico

Limite máximo suportado: 80 mg/m3 num ano (0,03 ppm); 365 mg/m3 em 24 h (0,14 ppm)

Partículas em suspensão

Escape dos veículos motorizados; processos industriais; centrais termoelétricas; reação dos gases poluentes na atmosfera

Limite máximo suportado: 75 mg/m3 num ano; 260 mg/m3 em 24 h; compostas de carbono, nitratos, sulfatos, e vários metais como o chumbo, cobre, ferro

Chumbo (Pb)

Escape dos veículos motorizados; centrais termoelétricas; fábricas de baterias

Limite máximo suportado: 1,5 mg/m3 em 3 meses; sendo a maioria do chumbo contida em partículas suspensão.

Óxidos de Azoto (NO, NO2)

Escape dos veículos motorizados; centrais termoelétricas; fábricas de fertilizantes, de explosivos ou de ácido nítrico

Limite máximo suportado: 100 mg/m3 num ano (0,05 ppm)- para o NO2; reage com Hidrocarbonos e luz solar para formar oxidantes fotoquímicos

Oxidantes fotoquímicos- Ozônio (O3)

Formados na atmosfera devido a reação de Óxidos de Azoto, Hidrocarbonos e luz solar

Limite máximo suportado: 235 mg/m3 numa hora (0,12 ppm)

Etano, Etileno, Propano, Butano, Acetileno, Pentano

Escape dos veículos motorizados; evaporação de solventes; processos industriais; lixos sólidos; utilização de combustíveis

Reagem com Óxidos de Azoto e com a luz solar para formar oxidantes fotoquímicos

Dióxido de Carbono (CO2)

Todas as combustões

São perigosos para a saúde quando em concentrações superiores a 5000 ppm em 2-8 h; os níveis atmosféricos aumentaram de cerca de 280 ppm, há um século atrás, para 350 ppm atualmente, algo que pode estar a contribuir para o Efeito de Estufa

Muitos dos poluentes são originados por fontes diretamente identificáveis como por exemplo: o Dióxido de Enxofre que tem como origem as centrais termoelétricas a carvão ou petróleo. Existem outros casos nos quais a origem é bem mais remota e os poluentes formam-se a partir da ação da luz solar sobre materiais bastante reativos. Para este caso temos o exemplo do Ozônio que é um poluente muito perigoso quando constituinte do chamado ''smog''. O Ozônio é produto das interações entre Hidrocarbonetos e Óxidos de Azoto quando sob a influência da luz solar. Mas mesmo sem conseguir identificar objetivamente a sua origem sabe-se que o Ozônio tem sido causa de grandes danos sobre campos de cultivo. Por outro lado, as descobertas, na década de 80, de poluentes, tais como os Clorofluorcarbonetos, que estão causando perdas na camada de Ozônio (onde este é mais do que benéfico) que protege a Terra, vieram a despopularizar o uso de produtos contendo CFCs e é alvo de grandes campanhas na atualidade cujos resultados bastante positivos estão à vista. Apesar de tudo não se sabe se as ações tomadas de forma a preservar a camada de Ozônio foram à tempo de evitar um desastre.

Efeitos Meteorológicos e sobre a Vida

A poluição, quando concentrada, acaba por se diluir ao misturar-se com a atmosfera; o grau de diluição é algo que depende, para além da própria natureza do poluente, e de um grande número de fatores (temperatura, velocidade do vento, movimento dos sistemas de alta e de baixas pressões e a sua interação com a topografia local - montes, vales). Apesar de na Troposfera (camada atmosférica mais superficial) a temperatura ter tendência a diminui com a altitude, o caso da inversão térmica contraria tal tendência. A inversão térmica dá-se quando uma camada de ar quente se sobrepõe a uma mais fria à superfície terrestre, logo o ritmo em que a poluição se mistura com o ar é retardado e a poluição acumula-se próximo do chão. O fenômeno da inversão térmica pode-se manter ativo enquanto esteja sob o efeito de altas pressões desde que os ventos tenham velocidades baixas. Após períodos de apenas 3 dias de um fraco ritmo de mistura da poluição atmosférica a acumulação de tais produtos no ar respirado pelos seres vivos pode, em casos extremos, levá-los à morte. Uma inversão sobre Donora no estado da Pensilvânia nos E.U.A., no ano de 1948, causou doenças respiratórias em 6000 pessoas e levou à morte de 20. Grandes acumulações de poluição sobre Londres levaram à morte de 3500-4000 pessoas em 1952 e outras 700 em 1962. Foi devido à libertação de Isocianato Metílico no ar durante uma inversão térmica, que se deu o acidente de Bhopal, na Índia, em Dezembro de 1984, um grande desastre, que causou, pelo menos, 3300 mortes e mais de 20000 doentes. Os efeitos da exposição a baixas concentrações de poluição ainda não estão bem estudados; contudo, os que mais risco correm são os mais novos e os mais velhos, os fumantes, os trabalhadores expostos a materiais tóxicos e pessoas com problemas cardíacos e respiratórios. Outros efeitos nocivos da poluição atmosférica são os potenciais danos na fauna e na flora. Normalmente os primeiros efeitos perceptíveis da poluição são estéticos e podem não ser, necessariamente, perigosos. Estes incluem a redução da visibilidade devido a pequenas partículas em suspensão no ar ou maus cheiros, como o cheiro a ovos podres causado pelo ácido sulfídrico emanado por fábricas de celuloses.

Fontes e Controle A combustão do carvão, petróleo e derivados é culpada pela grande parte dos poluentes em suspensão no ar: 80% do Dióxido de Enxofre, 50% do Dióxido de Azoto e ainda de 30% a 40% das partículas emitidas para a atmosfera nos E.U.A. são produzidos em centrais termoelétricas que fazem uso de combustíveis fósseis, caldeiras industriais e fornalhas domésticas. 80% do Monóxido de Carbono e 40% dos Óxidos de Azoto e Hidrocarbonetos são oriundos da combustão da gasolina e dos combustíveis diesel em carros e caminhões. Outras grandes fontes de poluição incluem siderurgias, incineradoras municipais, refinarias de petróleo, fábricas de cimento e fábricas de ácido nítrico e sulfúrico. Os poluentes potenciais podem estar presentes entre os materiais que tomam parte numa combustão ou reação química (como o chumbo na gasolina), ou podem ser produzidos como resultado da reação. O Monóxido de Carbono, é, por exemplo, produto típico dos motores de combustão interna. Os métodos para controlar a poluição têm que englobar assim a remoção do material nocivo antes da sua utilização, a remoção do poluente depois da sua formação, ou a alteração do processo de forma a que o poluente não se forme, ou que libertem baixíssimas quantidades deste. Os poluentes oriundos dos automóveis podem ser controlados pela combustão da

gasolina da forma mais eficiente possível, pela reposição em circulação de gases oriundos do tanque de combustível, do carburador, e do cárter, e pela transformação dos gases de escape em substâncias inofensivas por meio de catalisadores. As partículas emitidas pelas industrias podem ser encurraladas em ciclones, precipitações eletrostáticas, e em filtros. Os gases poluentes podem ser capturados em líquidos ou sólidos ou incinerados de forma a obter substâncias inofensivas.

Efeitos em Larga Escala

As altas chaminés usadas pela indústria não removem os poluentes, simplesmente expelem-nos um pouco mais alto para a atmosfera, logo reduzindo a sua concentração no local, ao nível do solo. Estes poluentes dissipados podem assim ser transportados para zonas longínquas e produzir efeitos adversos em áreas distantes da zona de emissão. As emissões de Dióxido de Enxofre e Óxidos de Azoto nos E.U.A. centrais e orientais estão causando chuvas ácidas no estado de Nova Iorque, Nova Inglaterra e na parte oriental do Canadá. Os níveis de pH de vários lagos de água fresca na região foram alterados dramaticamente por esta chuva que acabaram por destruir cardumes inteiros de peixes. Efeitos idênticos foram também observados na Europa. As emissões de Óxido de Enxofre e subsequente formação de ácido sulfúrico podem também ser responsáveis por ataques em mármores e pedras de calcárias a longas distância da sua origem. O aumento da combustão de carvão e petróleo desde os finais dos anos 40 levou a uma crescente concentração de Dióxido de Carbono na atmosfera. Se isto continuar, o aumento resultante do Efeito Estufa permitiria à radiação solar penetrar na atmosfera, mas diminuiria as consequentes emissões de radiação terrestre - os raios infravermelhos, deixando-os encurralados na atmosfera poderia, provavelmente, levar ao aumento da temperatura global do planeta que iria afetar o clima em nível global e levaria ao degelo das calotas polares. Muito possivelmente um aumento da nebulosidade ou a absorção do Dióxido de Carbono excessivo pelos oceanos impediria um aumento do Efeito de Estufa até o ponto de derreter as calotas polares. Contudo, várias pesquisas levadas a cabo durante os anos 80 comprovaram que o Efeito de Estufa está realmente aumentando e que todos os países deviam imediatamente adotar medidas para lutar contra este aumento.